Métodos de Lavra

Lavra: Entende-se por lavra o conjunto de trabalhos objetivando a retirada mais completa, mais econômica, mais segura e mais rápida do minério ou massa mineral. A sistematização e coordenação desses trabalhos é denominados método de lavra.

Relativamente ao modo de escavação,  as minas podem dividir-se em dois tipos principais: minas subterrâneas e minas a céu aberto.

A escolha do método de lavra depende em grande parte da localização e forma do depósito mineral, devendo ser escolhido o método mais seguro e ao mesmo tempo mais econômico. O desmonte do minério pode ser efetuado por meios mecânicos (por exemplo com escavadoras hidráulicas) ou com o recurso de explosivos(na grande parte dos casos).

A opção de se lavrar a céu aberto ou subterraneamente depende de se ultrapassar ou não a relação de mineração limite (relação estéril/minério limite), número adimensional que expressa uma relação entre massas ou entre volumes.

Lavra a céu aberto

Esta relação é um dos valores fundamentais de qualquer planejamento de lavra, bem como os denominados teores de corte (para a mesma jazida haverão teores de corte diferentes, se ela for lavrada a céu aberto ou subterraneamente, admitindo como tecnicamente viável ambos esses tipos de lavra), os teores mínimos ou marginais, etc.

A nível de toda a jazida, a opção de lavra será obtida através de análise das expressões:

Expressão/Opção

CMs > CMca + RCe (1) Lavra a céu aberto

CMs = CMca + RCe (2) Lavra indiferente

CMs < CMca + RCe (3) Lavra subterrânea

Onde:

CMs – custo de lavra subterrânea de 1 t de minério, incluindo os custos operacionais de desmonte, carregamento, britagem do minério e transporte do mesmo até a usina de concentração;

CMca – custo de lavra a céu aberto de 1 t de minério, incluindo os custos operacionais de desmonte, carregamento, britagem e transporte até a usina de concentração;

Ce – custo de lavra do estéril, incluindo seu desmonte, carregamento, britagem e transporte até o “bota-fora”;

R – relação de mineração ou relação estéril/minério, que representa o número de unidades de estéril a remover para cada unidade de minério lavrada a céu aberto.

A condição limite é obtida da relação (2), denominada ralação de mineração limite e que vale RL= CMs – CMca.

Teor de Corte

Teor de corte: É o teor de metal ou mineral contido em um minério,  abaixo do qual sua exploração se torna anti-econômica. O teor de corte é um valor que depende de variáveis econômicas e tecnológicas. Como variáveis econômicas podemos citar: valor de venda do produto no mercado, valor das matérias primas utilizadas em sua extração ou beneficiamento. Como os valores mudam com o tempo e com a situação econômica, um jazimento que em uma época não tem valor por apresentar teor de corte muito baixo, pode se tornar economicamente interessante com as mudanças históricas.
As variáveis tecnológicas dizem respeito aos processos que são utilizados para o desenvolvimento e extração do minério e de seu beneficiamento. Qualquer mudança tecnológica que venha a baratear a energia usada no processo terá um forte impacto sobre o teor de corte.
Teor de corte (céu aberto): Entende-se por teor de corte de um bloco (tc), aquele teor capaz de pagar sua lavra, seu tratamento, bem como seus custos indiretos e financeiros, não auferindo nenhum lucro e também não suportando a remoção de nenhum estéril associado.
Teor mínimo ou marginal (céu aberto): Teor mínimo ou marginal ( tm) é aquele teor que paga apenas os custos de beneficiamento, além dos custos indiretos e financeiros subseqüentes. Correspondem ao bloco já lavrado que, em lugar de ser jogado ao “pilha de estéril” é levado à usina de beneficiamento, extraindo-se o elemento valioso, não dando nem lucro nem prejuízo.
Teor de utilização (céu aberto): O conceito de teor de utilização (tu) tem aspectos a ver com o estabelecimento do contorno final da cava, planejamento seqüencial da lavra, beneficiamento do minério e fluxo de caixa da empresa.

Dentre os materiais desmontados com certeza vai-se encontrar blocos mineralizados e não mineralizados. Estes últimos, como é evidente, serão levados a “pilha de estéril”, os blocos mineralizados constituem o problema: o que se deve utilizar? Como é óbvio, o teor de alimentação da mina não pode estar aquém do teor marginal, pois então não se pagarão as despesas subseqüentes.

Teor limite (teor de corte subterrâneo): Define-se como teor limite (ti) o menor teor que compensa economicamente a lavra subterrânea.

Se o bloco tecnológico (ou painel) estiver gravado por uma relação estéril/minério R superior à relação estéril/minério limite RL (R>RL) e se o respectivo teor ti for igual, ou superior a ti, o bloco será lavrado subterraneamente. Se R>RL, com teor de bloco inferior ao teor limite (ti«tl)’ não há lavra. Se R>RL, com teor de bloco inferior ao teor limite (ti« tl) não há lavra pois, se houvesse conduzi­ria a prejuízos econômicos. Mais detalhes acessar Fonte.

Mina a  Céu Aberto

MIna de cobre-Bingham

Mineração a céu aberto refere-se ao método de extração de rochas  ou minerais da terra por sua remoção de um poço aberto ou de uma escavação em empréstimo. A mineração a céu aberto é usada quando depósitos de minerais ou rochas comercialmente úteis são encontrados perto da superfície; isto é, onde a espessura do terreno de cobertura (situado por cima do material de interesse, e que tem de ser removido para se chegar a este) é relativamente pequena ou o material de interesse é estruturalmente impróprio para a abertura de túneis (como é o caso de areias, cinzas vulcânicas e cascalhos).

As operações na mineração a céu aberto são escavação, desmonte, carregamento e transporte.

As minas a céu aberto são ampliadas tipicamente até que o recurso mineral (ou o lote de terra possuído pela companhia de mineração) se esgote.

Este teor, pelo visto, deve estar compreendido entre o teor de corte e o teor mínimo. A diminuição do teor de utilização acarreta um aumento do volume de minério a tratar e uma diminuição do estéril, pois dentro do contorno da cava há um volume definido e conhecido.

Mina Subterrânea

Uma perfuratriz sendo utilizada na perfuração da rocha

Mina Subterrânea é o termo usado para diferenciar a mina a céu aberto dos métodos extrativos que requerem perfuração de túneis na terra (mineração subterrânea), onde os minerais ocorrem muito abaixo da superfície, e a espessura dos terrenos de cobertura é grande ou o mineral ocorre em veios na rocha. O material de interesse é extraído usando métodos de mineração subterrânea.

A mineração subterrânea é menos comum que a mineração a céu aberto. Na mineração subterrânea o minério de cobre é removido através de abertura de túneis ou veios e em seguida transportados para usina de concentração.

Operações de Lavra

  1. Perfuração – o minério é furado utilizando máquina de perfuração hidráulicas; a perfuração é executada com diâmetro, comprimento e distâncias entre furos previamente calculadas;
  2. Desmonte – os furos previamente executados são preenchidos (ou carregados) com explosivo, procedendo-se então à detonação deste e consequente fragmentação do minério.
  3. Remoção – o minério assim fragmentado é carregado em caminhões, vagonetas ou outro meio de transporte, até à instalação de processamento, geralmente situada próximo da mina. Assista ao vídeo

    Fuxograma simplificado de beneficiamento de minério- Fonte : Usinas de Beneficiamento de Minérios do Brasil – CETEM/ 2001

Assista a animação dos processos  de lavra de uma mina de cobre. Mina Escondida

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